题目
关于节流膨胀,下列说法正确的是()A. 节流膨胀是绝热可逆过程B. 节流膨胀中系统的内能变化C. 节流膨胀中系统的焓值改变D. 节流过程中多孔塞两边的压力不断变化
关于节流膨胀,下列说法正确的是()
A. 节流膨胀是绝热可逆过程
B. 节流膨胀中系统的内能变化
C. 节流膨胀中系统的焓值改变
D. 节流过程中多孔塞两边的压力不断变化
题目解答
答案
B. 节流膨胀中系统的内能变化
解析
节流膨胀是热力学中的一个重要概念,其核心特征是焓保持不变(即ΔH=0)且过程为不可逆绝热过程。解题的关键在于理解以下几点:
- 焓的变化:节流膨胀属于恒焓过程,因此系统焓值不变(排除选项C)。
- 过程性质:节流过程是不可逆的,且系统与外界无热交换(排除选项A)。
- 内能与温度的关系:内能是状态函数,若温度变化则内能变化。实际气体(如液化气)在节流时可能发生温度变化(如焦耳-汤姆逊效应),导致内能改变(选项B正确)。
- 压力特性:节流过程中多孔塞两边的压力差是恒定的(排除选项D)。
选项分析
A. 节流膨胀是绝热可逆过程
错误。节流过程虽然绝热(无热交换),但过程涉及分子摩擦和剧烈碰撞,属于不可逆过程。
B. 节流膨胀中系统的内能变化
正确。对于实际气体,节流过程中温度可能变化(如温度下降),导致内能改变。例如,焦耳-汤姆逊效应中,气体节流后温度降低,内能减少。
C. 节流膨胀中系统的焓值改变
错误。节流膨胀是恒焓过程,系统焓值保持不变(ΔH=0)。
D. 节流过程中多孔塞两边的压力不断变化
错误。节流过程假设多孔塞两边的压力差恒定,压力差驱动流体通过,而非不断变化。